1、 浅析初中生物理学习中的思维定势江 苏 省 兴 化 市 戴 窑 初 中 焦 新 华所 谓 思 维 定 势 ， 就 是 按 照 积 累 的 思 维 活 动 经 验 教 训 和 已 有 的 思维 规 律 ， 在 反 复 使 用 中 所 形 成 的 比 较 稳 定 的 、 定 型 化 了 的 思 维 路 线 、方 式 、 程 序 、 模 式 (在 感 性 认 识 阶 段 也 称 作 “刻 板 印 象 ”)。思 维 定 势 可 表 现 出 两 方 面 的 作 用 ：一 是 思 维 定 势 的 积 极 作 用 ， 思 维 定 势 对 于 问 题 解 决 具 有 极 其 重要 的 意 义 。 在 问 题
2、解 决 活 动 中 ， 思 维 定 势 的 作 用 是 ： 根 据 面 临 的 问题 联 想 起 已 经 解 决 的 类 似 的 问 题 ， 将 新 问 题 的 特 征 与 旧 问 题 的 特 征进 行 比 较 ， 抓 住 新 旧 问 题 的 共 同 特 征 ， 将 已 有 的 知 识 和 经 验 与 当 前问 题 情 境 建 立 联 系 ， 利 用 处 理 过 类 似 的 旧 问 题 的 知 识 和 经 验 处 理 新问 题 ， 或 把 新 问 题 转 化 成 一 个 已 解 决 的 熟 悉 的 问 题 ， 从 而 为 新 问 题的 解 决 做 好 积 极 的 心 理 准 备 。二 是 思
3、维 定 势 的 消 极 作 用 ， 思 维 定 势 对 问 题 解 决 既 有 积 极 的 一面 ， 也 有 消 极 的 一 面 ， 它 容 易 使 我 们 产 生 思 想 上 的 防 性 ， 养 成 一 种呆 板 、 机 械 、 千 篇 一 律 的 解 题 习 惯 。 当 新 旧 问 题 形 似 质 异 时 ， 思 维的 定 势 往 往 会 使 解 题 者 步 入 误 区 。 大 量 事 例 表 明 ， 思 维 定 势 确 实对 问 题 解 决 具 有 较 大 的 负 面 影 响 。 当 一 个 问 题 的 条 件 发 生 质 的 变 化时 ， 思 维 定 势 会 使 解 题 者 墨 守 成
4、 规 ， 难 以 涌 出 新 思 维 ， 作 出 新 决 策 ，造 成 知 识 和 经 验 的 负 迁 移 ， 甚 至 造 成 认 识 上 的 错 误 。 针 对 学 生 思维 定 势 的 消 极 作 用 的 表 现 及 其 对 策 ， 归 纳 了 如 下 几 个 方 面 ：一 、 无 视 物 理 概 念 对 数 学 的 制 约案例 1：在理解 m/v 这一公式时，许多同学套用数学的思维模式，忽视密度的特性，而单从数学角度认为 与 m 成正比、与 v 成反比；在理解 RUI 这一公式时，也存在类似的问题，认为当电压等于零时，电阻也等于零。数学是学习和研究物理学的重要工具，运用数学工具解决物理问
5、题的能力是学生应掌握的一项重要能力。由于大部分物理量可以定量表达，而部分教师教学中常常侧重针对结果的“机械计算” ，缺少“过程与方法” ，因此，学生在运用数学知识解决物理问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析物理问题的思维定势。克服这种思维定势的主要措施：首先要强调公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象、物理实事之间的因果关系、决定关系。例如， “反射角等于入射角不能说成入射角等于反射角” 。其次要明确公式的来龙去脉，防止单纯用数学方法代替物理概念，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建
6、立起物理上的数量关系，把数学表达式与物理本质有机地统一起来。二、受到相似情景的干扰案例 2、在标准大气压下做托里拆利实验，玻璃管处于竖直位置是，管内的水银面比管外水银高出 75cm，如果将玻璃管倾斜放置，管内外水银的高度差是（ ）A.等于 75cm B小于 75cm C大于 75cm D无法判定分析 本题的正确答案是 B。由于管内水银面比管外高出 75cm，说明管内混有空气，当玻璃管倾斜时，管内水银面上方气体的体积减小，压强增大，所以管内的水银的高度差要减小。由于在做托里拆利实验时，学生清楚的看到了实验现象，无论怎样倾斜玻璃管，其内外的水银的高度差是 76cm。很多学生都错误的认为这两个实验的
7、情景相同，没有考虑在标准大气压下，管内外水银的高度差为 75cm时，玻璃管内混有空气的缘故，导致他们错选了 A。这种受到相似情景的干扰在物理教学中是常见的。案例 3、如图(1)所示，一木块立在表面光滑的小车上，并随小车一起沿水平桌面向左做匀速直线运动，当小车在障碍物作用下突然变为静止时，车上的木块将（ ） A、继续向左做匀速直线运动 B、仍停在原处不动 C、立即向左倒下 D、立即向右倒下分析：以上四个选项中，B、C、D 三个选项都是错误的，而只有 A 选项是正确的。因小车在障碍物作用下突然变为静止，而小车表面光滑无摩擦力，木块在水平方向上没有受到力的作用仍要保持原来的运动状态。但学生由于学习惯
8、性时，做过“小车在障碍物作用下突然变为静止”的演示实验（当时小车表面并不是光滑的），当时木块是向前倒下的，许多学生对此实验印象十分深刻，因此产生了思 维 定 势 ， 未进行具体分析，而像看图说话一样想当然地认为木块应立即向前倒下，而错选了 C 选项。为克服因实验印象引起的解题错误，在物理教学中要让学生理解实验的全过程，知道实验结论成立是有条件的，如果条件发生了变化，原结论就不一定成立。先入为主的生活经验，形成思维定势 案例 4：在讲汽化和液化前，问学生：“水壶中的水烧开后冒的白气是什么”？很多学生误认为是水蒸气；在讲“平面镜成像特点”时，问：“如果人离平面镜越来越远，像的大小怎样变化”?有同学
9、误认为像将变小。类似的“先入为主的生活经验，形成思维定势”案例还表现在片面的甚至是错误的概念的形成。如“力是使物体运动的原因” ， “铁比木头重” ， “自行车刹车后使车停下来的力是闸和瓦圈间的摩擦力” ， “速度大惯性就大”等等分析：学生在学习物理之前，已经从生活中接触了大量的物理现象，积累了一定的生活经验。这些经验的积累大多数是自然形成的，是缺乏引导的，有些生活经验是正确的，对学习有积极的促进作用，是我们赖以建立正确物理概念的基础，而有些生活经验是错误的，而且错误的经验往往导致他们进入“思维定势”,难以改变。先入为主的生活观念、错误经验对学生的影响是很大的，往往驱使学生做出想当然的错误判断
10、。针对这种情况，教师应引导学生善于观察生活，但又不能“只跟感觉走” ，要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：一是讲解概念、规律时，应展开充分的分析、讨论，抓住其本质特征，明确其形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。例如，水壶中的水烧开后冒的白气是什么？很多学生认为是水蒸气。引导学生思考：我们教室的空气中有水蒸气吗？我们看得见吗？让学生抓住其本质特征，水蒸气是看不见的，而看见的“白气”不是水蒸气，而是水蒸气液化形成的很多小水珠。二是设计必要的验证实验，给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至清除。例如，针对学生原有的“眼睛看到的东西一定
11、是真实存在的”错误认识，为了使学生建立起“虚像是光线反向延长线的交点，看起来是实实在在 ，其实不存在”的新认识，采取以下验证实验：把一块玻璃垂直立在水平桌面上，玻璃前面放一点燃的蜡烛，在对称的玻璃后面放一大玻璃杯，向玻璃杯中倒水，竟看到蜡烛在水中燃烧！这样，实验看到的“浇不灭的火焰”现象与“思维定势”形成矛盾，这就有力地破坏了学生原有的错误认识，建立“虚像”的正确认识。三、生搬硬套公式形成的思维定势例 5、同学小明在打扫除时，将一总重 80N 水桶拎着在水平方向上行走了 10m，问小明的拉力对水桶做了多少功？（ ）A、800J B、80J C、0J D、无法判断分析:本题的正确答案是 C.但很
12、多的同学错选了 A,就因为这些学生只记住了功的计算公式 W=FS,学生们就生搬硬套计算公式,而没有去考虑力和距离在方向上的关系.例 6、有一座大桥的桥墩露出水面的体积为 8m3，夏天雨水季节涨水时桥墩露出水面的体积只有 3m3。问此时桥墩受到水的浮力增加了多少？分析：阿基米德定律公式 F 浮 = 水 gV 排 是指当物体受到浮力作用时才能适用，现桥墩的下面埋在泥土中，底部没有受到水对它向上的压力，所以水对桥墩没有浮力作用，尽管桥墩排开水的体积增大了，但桥墩受到的浮力仍然为零，即F 浮 =0。许多学生不看条件死套公式，导致最后得出了错误的结论：F 浮 =4.9104N。为克服因套用公式引起的解题
13、错误，在物理教学中要让学生认识建立物理公式的全过程，理解和掌握使用各物理公式的背景和条件，遇到具体问题一定要具体分析，不能盲目的乱套公式，否则结果会将大相径庭五、主观臆断形成的思维定势例 7：用 20N 的力握住一装饮料的瓶子悬空静止不动，若此时将手的握力增大到 30N,则手与油瓶之间的摩擦力的大小将 。（选填“ 增大 ”， “减小”或 “不变”） 错解：增大。 错解的原因是由于对二力平衡概念、摩擦力的物理内涵不清楚，过去的直觉感知形成了思维定势。认为在物体接触面的粗糙程度不变的条件下，压力越大，摩擦力越大。其次对物体处于悬空静止的状态没有加以分析，为表象所迷惑，仅是凭主观臆断而作出结论。 正
14、解：20N 的力握住的饮料瓶已经悬空静止不动，当握力增大到 30N 时也应该是静止的，此时瓶子可等效为受到两对平衡力的作用。其中，水平方向上沿瓶颈的四周受 30N 的对称平衡的压力，其合力为零；在竖直方向上，瓶子只受到重力和摩擦力两个力的作用，重力和瓶子受到的摩擦力应该满足二力平衡的条件，重力方向竖直向下，摩擦力方向竖直向上，压力变化前后瓶子的重力大小不变，应而瓶子受到的摩擦力的大小与瓶子的重力始终相等，应答“不变”。总之，教师要克服学生思维定势的消极影响，就要加强比较教学，提高学生思维过程的比较、鉴别能力，淡化感觉、知觉的选择性。同学们在平时解题时要摒弃因思维定势引起的一切不良习惯，养成仔细分析题给条件的良好习惯，强化物理过程的分析与思考，掌握规律、公式、结论的成立条件和适用范围，运用正确的思维方法进行分析、推理和判断，定能真正学好物理。
